Couches multifonctionnelles par procédé multitechnique

Multifunctional alumina deposits obtained by combining two dry processes

• Auteur / Autrice : Thibaut Haure
• Direction : Jean Desmaison, Pierre Fauchais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique. Procédés et matériaux
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie des surfaces

Surfaces (technologie) -- Analyse

Porosité

Alumine

Résumé

Le présent mémoire, intitulé ''Couches multifonctionnelles par procédé de dépôt multitechnique'', est consacré à l'étude de revêtements d'alumine, dits duplex, comportant deux couches réalisées par deux procédés de dépôt par voie sèche : la projection plasma sous pression atmosphérique (APS) et la PECVD (dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma). Par ailleurs, deux types de substrats métalliques sont sélectionnés : alliage de titane TA6V et acier inoxydable 316L. Comme pour tous les dépôts, l'adhérence est fortement liée aux phénomènes à l'interface c'est-à-dire pour des substrats métalliques aux couches d'oxydes formées. La corrélation des résultats obtenus en faisant appel à un grand nombre de techniques de caractérisation a permis d'identifier la structure et la composition de la surface des substrats après oxydation sous plasma pour chaque procédé. Sur TA6V, on observe une zone externe riche en aluminium très favorable à l'adhésion des dépôts d'alumine (continuité chimique). Sur acier, seuls les oxydes de fer sont présents. L'étude de la morphologie des premières lamelles d'alumine (''splats'') déposées par APS sur les films PECVD d'alumine a révélé des structures originales provenant du dégazage des films lors de l'impact des particules fondues. L'utilisation d'outils statistiques a permis de corréler les propriétés des lamelles écrasées aux propriétés des films et par conséquent aux paramètres de dépôts. Enfin, les propriétés des revêtements duplex sont étudiées en termes d'adhésion et de porosité interconnectée

The current work aimed to, ''Multifunctional alumina deposits obtained by combining two dry processes'': Air Plasma Spraying (APS) and Plasma Chemical Enhanced Vapor Deposition (PECVD). The studied substrates were TA6V and 316L stainless steel. The structure and composition of the substrate surfaces, oxidized by both plasma processes were characterized employing various analysis techniques. On TA6V substrates, the oxide external surface was rich in aluminum inducing a good chemical continuity and then enhancing the adhesion. On steel substrates, only iron oxides were detected. The morphology study of the alumina splats deposited by APS on PECVD alumina films revealed original splashed structures resulting from the outgassing of films during the impact of the molten particles and the resulting heating. The use of statistical tools allowed to correlate the morphologies of splats with the properties of films and consequently to optimize their deposition parameters. Finally, the properties of the duplex coatings were studied in order to quantify their adhesion and their interconnected porosity values